Способ скважинного извлечения материалов из мощных подземных формаций

(21 (22 (46 тут (72 бако (53) (56)13А КВАЖИННО ИАЛОВ ИЗ ОРМАЦИИ относится к льзовано пр олезных иско нии мощных словиях вечн - повышенусловиях ве ия энергоемк ПОСОБЯ МАТ О ИЗВЛЕ МОЩНЫ ЧЕН ПОД (57) гии ной г вало ных Цель ности ты з ЗЕМНЫХ Ф Изобретение и м б. испоидродобыче пвом опробова оризонтов в у изобретения извлеченияа счет снижен геотехнолои скважинпаемых и припродуктивой мерзлоты. ие эффективчной мерзлоости и улуч 5 з УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ и12геологоразведочный инстиджони кидзеов, В. С. Козлов, С. А. Рышукин8.8)идетельство СССР21 С 45/00, 1985.детельство СССР21 С 45/00, 1986. щения условий размыва. Вскрывают формацию (Ф) до нижней границы извлечения скважиной 1, в которой размещают гидро- мониторный агрегат (ГА) 2. С помощью последнего производят круговой поинтервальный по высоте Ф размыв пород с оставлением целиков 3 между интервалами (И). С отсчетом от кровли Ф нечетные И 4 проводят с радиусом, превышающим радиус выемочной камеры, а четные И 5 размывают с радиусом камеры. После извлечения всех И извлекают ГА 2. В последовательности от нижней границы извлечения пространство нечетных И 4 заполняют водой, а четных И 5 - вспенивающейся пластмассой с закрытой. пористостью. Затем консервируют работы до замерзания воды. В восстановленной скважине размещают ГА 2 и осуществляют размыв разупрочненных пород в целиках 3 и деформированной пластмассы между И, заполненными льдом. Размыв пород производят в последовательности сверху вниз под защитой блока льда в вышележащем нечетном И. 3 ил.Изобретение относится к геотехнологии и может быть использовано при скважинной гидродобыче полезных ископаемых, а также при валовом опробовании мощных продуктивных горизонтов в условиях вечной мерзлоты.Целью изобретения является повышение эффективности извлечения в условиях вечной мерзлоты за счет снижения энергоемкости и улучшения условий размыва.На фиг. 1 представлена схема первоначального поинтервального размыва; на фиг, 2 - схема заполнения отработанных интервалов водой и вспенивающейся пластмассой; на фиг. 3 - схема размыва разупрочненных пород целиков и деформированной пластмассы.Способ осуществляется следующим образомПервоначально формацию до нижней границы извлечения вскрывают скважиной 1, в которой размещают скважинный гидромониторный агрегат 2. С помощью этого агрегата производят круговой поинтервальный по высоте формации размыв пород с оставлением целиков 3 между интервалами. Нечетные интервалы 4 с отсчетом от кровли формации проводят с радиусом, превышающим радиус выемочной камеры, а четные интервалы 5 размывают с радиусом камеры.Предпочтительно размывать интервалы от верхней границы извлечения к нижней. Мощность указанных интервалов 4 и 5 существенно меньше мощности оставляемых целиков 3 между интервалами.После размыва всех интервалов в пределах границ извлечения из скважины извлекают скважинный агрегат 2 и в последовательности от нижней границы извлечения к верхней выработанное пространство нечетных интервалов 4 заполняют водой, а четных интервалов 5 - вспенивающейся пластмассой с закрытой пористостью, т.е. пластмассой, поры которой после твердения изолированы друг от друга.Пластмассу вводят в выработанное пространство четных интервалов 5 следующим образом. С помощью струйной системы с двумя концентричными насадками и двух шлангов в выработанное пространство вводят два вещества, которые при взаимодействии в струе вступают в реакцию с образованием пластической массы с высокой пористостью. Подобные конструкции широко известны и используются в различных областях технологии. Сначала после заполнения нижележащего нечетного интервала 4 водой вспенивающуюся пластмассу вводят в скважину над указанным нечетным интервалом и далее в выработанное пространство четного интервала 5, расположенного над заполненным водой нечетным интервалом 4. При необходимости предварительно в скважине размешают изолирующую пробку, например резиновую манжету, непосредственно над нечетным интервалом 4, В соответствии с указанной последовательностью заполняют водой и вспенивающейся пластмассой все интервалы 4 и 5.После этого осуществляют консервациюзоны ведения работ до полного замерзанияводы в нечетных интервалах 4, о чем можно судить по пробному бурению, а такжена основании предварительных эксперимен 1 О тальных работ, В силу увеличения объемазаполнителя (льда) нечетных интервалов 4и благодаря наличию значительного количества пор, заполненных газом, в объемевспенивающейся пластмассы, которой заполнено выработанное пространство четныхинтервалов 5, при замерзании воды происходит резкое перераспределение нагрузкина целики 3 и разупрочнение их пород.В каждом конкретном случае на основанииэкспериментов определяют мощность нечет 20 ных и четных интервалов, а также целиков для обеспечения наиболее равномерного и эффективного разупрочнения пород целиков 3, при этом исходят из минимально возможной высоты интервалов 4 и 5, породы которых необходимо размывать в неразупрочненном состоянии гидромониторнойструей агрегата 2,Вслед за разупрочнением целиков благодаря замерзанию воды и податливостипластмассы восстанавливают скважину пуЗ 0 тем разбуривания льда, разупрочненного массива и пластмассы. В восстановленной скважине размещают скважинный гидромониторный агрегат и производят размыв разупрочненных пород целиков 3 и деформированной пластмассы 6 между ледяными перемычками 7 в выработанном пространстве нечетных интервалов. Благодаря тому, что ледяные перемычки выходят за контуры выемочной камеры, они служат в качестве поддерживающих целиков, сохраняющих в устойчивом состоянии стенки камеры при ее боль 40 шой высоте. Кроме того, указанные ледяныеперемычки 7 предохраняют очистное пространство, в котором работает гидромонитор,от возможных внезапных вывалов сверху,Для уменьшения влияния растепленияна монолитность перемычек 7 отработку по 4 род и деформированной пластмассы междусмежными перемычками производят в последовательности сверху вниз, Это позволяетсохранить нижележащую перемычку, под которой будут производить дальнейшую отработку в монолитном состоянии.За счет использования энергии переходаводы в лед для разупрочнения пород целиков существенно снижается энергоемкостьразмыва в силу более эффективной и быстрой дезинтеграции разупрочненных пород поу сравнению с монолитными гидромониторнойструей. Размыв деформированной пластмассы производится при минимальных энергетических затратах в силу ее невысокой проч1384756 10 15 Формула изобретения Сост Техред Тираж го комитета сква, Ж - 3 афнческое правнтель Н. ЧертоваИ. Верес Корректор И459 ПодписноеСССР по делам изобретений5, Раушская наб., д, 4/5едпрнятне, г. Ужгород, ул. П Редактор И. РыбченкоЗаказ 1117/27ВНИИПИ Государственно113035,МоПронзводственно-полнгр уска н открыт роектная ности. Одновременно благодаря положительной плавучести размытых фракций пластмассы существенно улучшаются условия гидроподъема горной массы. Следует также учитывать тот факт, что ледяные перемычки 7 не позволяют крупнообломочным фракциям, образованным при размыве пород между вышележащими ледяными перемычками, попасть в очистное пространство при размыве пород между нижележащими ледяными перемычками, что улучшает условия размыва и гидроподъема. Размыв пород и пластмассы осуществляют путем вращения гидромониторного агрегата с всасыванием пульпы и ее выдачей на поверхность по пульпоподъемной колонне, снабженной гидроэлеватором. Способ скважинного извлечения материа О лов из мощных подземных формаций, включающий вскрытие формации скважиной, размещение в ней скважинного гидромониторного агрегата, круговой размыв пород формации с образованием выемочной камеры и гидроподъем горной массы на поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения материалов в условиях вечной мерзлоты за счет снижения энергоемкости и улучшения условий размыва, предварительно производят поинтервальный по высоте формации размыв пород с образованием целиков между интервалами и с размывом пород в нечетных, с отсчетом от кровли формации, интервалах радиусом, превышающим радиус выемочной камеры, затем в последовательности от нижней границы извлечения к верхней заполняют выработанное пространство нечетных интервалов водой, а четных - вспенивающейся пластмассой с закрытой пористостью, консервируют горные работы до замерзания воды, после чего восстанавливают скважину и осуществляют размыв разупрочненных пород в целиках и деформированной пластмассы между интервалами, заполненными льдом, при этом размыв пород производят в последовательности сверху вниз под защитой блока льда в вышележащем нечетном интервале.